JVM垃圾回收

并发与并行

JVM

• 并行：多个垃圾回收线程同时进行
• 并发：用户线程和垃圾回收线程同时进行

多线程

• 并行：多核机器，不同核同时进行
• 并发：一定时间段内，分时间片进行

JVM 内存分区

• 本地方法栈（线程私有）
  • 本地方法，native方法
• 程序计数器 （线程私有）
  • 记录正在执行的指令地址
  • 执行本地方法的时候值为undefined
  • 线程私有，非共享
• 栈(虚拟机栈)（线程私有）
  • 局部变量表，存放基本数据类型，对象的引用，字节码指令地址
  • -Xss控制大小
  • 栈深不足，StackOverflowError
  • 内存不足OutOfMemoryError
• 堆
  • 存放对象的实例，数组
  • 线程共享，最大，虚拟机启动时创建
  • 逻辑上连续，-Xmx -Xms控制堆大小
  • OutOfMemoryError
• 方法区—1.7(永久代)—1.8(元空间)
  • 存放虚拟机上加载的类信息，常量，静态变量(编译后的代码)
  • OutOfMemoryError
• 运行时常量池
  *方法区的一部分，存放编译器的字面量，和符号引用

如何定位垃圾

1. 引用计数法
2. 根可达性分析算法

GC算法

• 复制算法
  • 实现简单，效率高，但浪费空间
• 标记清除算法
  • 空间碎片
  • 标记，清除两个过程效率低
• 标记复制算法
  • 浪费空间，连续空间大
• 标记整理算法
  • 将存活对象移到一端，其他对象回收
• 分代收集算法
  • 将堆分为新生代和老生代
  • 新生代每次只有少量对象存活，采用复制算法
  • 老年代对象存活率高，采用标记清除算法或者标记整理算法(不需要额外的空间分担)

垃圾收集器

年轻代

• Serial收集器
  • 单线程垃圾收集器，进行垃圾回收的时候，其他工作线程停止
  • 新生代 复制算法 stop the world
  • 老年代 标记清除算法或者标记整理算法 stop the world
• ParNew收集器
  • 多条线程，其他同上,减少垃圾回收的停顿时间,停顿时间有较高要求
  • 标记-复制算法
  • 新生代 复制算法 stop the world
  • 老年代 标记清除算法或者标记整理算法 stop the world
  • 除了Serial外，只有它可以和CMS配合使用
• Parallel Scavenge收集器
  • 标记-复制算法（在新生代）和标记-整理算法（在老年代）
  • 类似ParNew收集器。但关注吞吐量，目标是达到一个可控制吞吐量的收集器,最大化CPU的吞吐量
  • 停顿时间和吞吐量不可能同时调优

老年代

• SerialOld 标记整理
  • 单线程垃圾收集器，进行垃圾回收的时候，其他工作线程停止
  • 新生代 复制算法 stop the world
  • 老年代 标记清除算法或者标记整理算法 stop the world
• ParallelOld 标记-整理
  • 多条线程，其他同上
  • 新生代 复制算法 stop the world
  • 老年代 标记清除算法或者标记整理算法 stop the world
• cms收集器（Concurrent Mark Sweep） 并发标记清除老年代收集器
  • 一种以最短停顿时间为目标的收集器
  • 初始标记（stop the world）：根可以直接关联的对象
  • 并发标记（和用户线程一起）：主要标记过程，标记全部对象
  • 重新标记（stop the world）：由于并发标记时，用户线程也在运行，因此在正式清理前，再做修正标记
  • 并发清除（和用户线程一起）：基于标记结果，直接清理对象
  • 并发收集，低停顿
• G1
  • 对垃圾回收设置了优先级，保证了高效性
  • 最大的优点是结合了空间整合，不会产生大量碎片，也降低了GC的频率
  • 让使用者明确指定停顿时间